JPH0472386B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、半導体ウエハを素子小片に切断分
離したのちこの小片をピツクアツプする半導体ウ
エハの処理方法に関する。 当初、半導体ウエハを素子小片に切断分離する
際には、形成すべき素子形状に合わせて半導体ウ
エハ表面に浅く楔状溝を入れたのち、外力を加え
て分割する方法がとられていた。しかし、この方
法では分離精度が悪く、しかも切断分離後、素子
小片を次のマウント工程へ移すのに人手を要して
作業性が低かつた。 その後、半導体ウエハを予め接着薄板に貼り付
けて固定したのち、このウエハを回転丸刃で素子
形状に沿つて切断し、次いで形成された素子小片
を接着薄板からピツクアツプすると同時にマウン
トするというダイレクトピツクアツプ方式がとら
れるようになつた。 上記の方法では、回転丸刃を用いての半導体ウ
エハの切断時に、摩擦熱の除去と切断くずの除去
とを目的として２Kg／cm²程度の水圧をかけながら
水で洗浄する。このため、上記の接着薄板はこの
洗浄水の水圧に耐えるだけの接着力が必要であ
る。しかし、この接着薄板の接着力が大きすぎる
と、形成された素子小片の接着薄板からのピツク
アツプが容易でなくなる。このため、接着薄板の
接着力は、上記の水圧に耐えうる大きさでしかも
ピツクアツプの作業性が低下しない程度の大きさ
となるように制御されている。 しかしながら、接着薄板の接着力を上記のよう
に制御しうるのは、形成される素子小片が20mm²程
度までの大きさの場合であり、近年の集積度の増
大したLSI用の素子小片のように50mm²あるいはそ
れ以上の大きさのものでは、上記のように接着薄
板の接着力を制御することは困難であり、上記の
ダイレクトピツクアツプ方式が適用できないとい
う問題が生じてきている。 そこで、この発明者らは、素子小片の大きさが
50mm²以上となる場合にも上述の問題をきたすこと
のない接着力の制御が容易な接着薄板を用いて半
導体ウエハの切断分離およびピツクアツプを行う
方法につき検討した結果、この発明をなすに至つ
た。 すなわち、この発明は、半導体ウエハを素子小
片に切断分離したのちこの小片をピツクアツプす
る処理方法であつて、上記ウエハを光透過性の支
持体とこれに設けられた光照射により硬化し三次
元網状化する性質を有する感圧性接着剤層とから
なる接着薄板上に上記接着剤層を介して貼り付け
た状態で素子小片に切断分離し、その後上記接着
剤層のピツクアツプするべき素子小片に対応する
部分にのみ上記支持体を介して光照射し、この照
射部分の上記小片を接着薄板側からニードルで突
き上げてピツクアツプすることからなり、かつ上
記の感圧性接着剤層がベースポリマー100重量部、
分子内に光重合性炭素−炭素二重結合を少なくと
も２個有する低分子量化合物１〜100重量部およ
び光重合開始剤0.1〜５重量部を必須成分として
含んでなる、半導体ウエハに対する180°剥離接着
力（剥離速度300mm／分）が光照射前で200〜1000
ｇ／20mmであり、この接着力が光照射により150
ｇ／20mm以下となる感圧性接着剤組成物からなる
ことを特徴とする半導体ウエハの処理方法に係る
ものである。 この発明の特徴点の一つは上記特定の接着薄板
を用いたことであり、この接着薄板によればその
接着力をウエハ切断後のピツクアツプの作業性を
考慮せずに充分な大きさとすることができるた
め、ウエハの切断時にはこの接着薄板は素子小片
と強固に接着して、洗浄水の水圧が加えられても
素子小片が脱落することがない。 一方、ウエハ切断後は、接着薄板の支持体側か
ら光照射し感圧性接着剤層を硬化させて三次元網
状化させることにより、この接着剤層は凝集力が
上昇しこれにともない粘着性をほとんど失うた
め、接着薄板の素子小片に対する接着力は大幅に
低下する。このため、素子小片の大きさにはほと
んどかかわりなく、つまり素子小片の大きさが50
mm²以上であつてもピツクアツプを容易に行うこ
とができる。 このように、この発明の処理方法によれば、上
記特定の接着薄板を用いたことにより、素子小片
の大きさが50mm²以上となる場合にもダイレクトピ
ツクアツプ方式を適用できるため生産性が低下す
ることがない。 この発明のもう一つの特徴点は、上記切断分離
後の光照射をピツクアツプするべき素子小片に対
応する部分にのみ行うようにしたことである。す
なわち、前述の如く光照射によつて接着剤層の接
着力が著しく低下するため、かかる光照射を接着
剤層の全面に亘つてつまり切断分離された素子小
片のすべての部分に亘つて行つたときには、素子
小片個々のピツクアツプ時に隣接する小片が一緒
に剥離し飛散してしまうという問題がある。これ
に対し、上記のこの発明の如き部分的光照射を行
えば、ピツクアツプするべき小片のみが接着力の
低下をきたし隣接する他の小片は強固な接着力を
維持しているため、上述の如き問題をきたすこと
なく、素子小片を１個づつ確実にピツクアツプで
きる。 この発明に用いる接着薄板を構成する光透過性
のつまり通常180〜460nmの光を透過しうる性質
を持つた支持体としては、ポリ塩化ビニル、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプ
ロピレンなどのプラスチツクフイルムが挙げられ
る。このフイルムの厚みとしては通常10〜100μ
ｍ程度とするのがよい。 この光透過性の支持体上に設けられた光照射に
より硬化し三次元網状化する性質を有する感圧性
接着剤層は、たとえば通常のゴム系あるいはアク
リル系の感圧性接着剤に分子中に少なくとも２個
の光重合性炭素−炭素二重結合を有する低分子量
化合物（以下、光重合性化合物という）および光
重合開始剤が配合されてなる感圧性接着剤組成物
を用いて形成される。 上記のゴム系あるいはアクリル系の感圧性接着
剤は、天然ゴム、各種の合成ゴムなどのゴム系ポ
リマーあるいはポリ（メタ）アクリル酸アルキル
エステル、（メタ）アクリル酸アルキルエステル
とこれと共重合可能な他の不飽和単量体との共重
合物などのアクリル系ポリマーをベースポリマー
とし、これに必要に応じてポリイソシアネート化
合物、アルキルエーテル化メラミン化合物の如き
架橋剤などが配合されたものである。なお、上記
のベースポリマーが分子内に光重合性炭素−炭素
二重結合を持つものであつてもよい。 上記の光重合性化合物は、その分子量が通常
10000以下程度であるのがよく、より好ましくは、
光照射による感圧性接着剤層の三次元網状化が効
率よくなされるように、その分子量が5000以下で
かつ分子内の光重合性炭素−炭素二重結合の数が
２〜６個のものを用いるのがよい。このようなと
くに好ましい光重合性化合物としては、例えばト
リメチロールプロパントリアクリレート、テトラ
メチロールメタンテトラアクリレート、ペンタエ
リスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリ
トールテトラアクリレート、ジペンタエリスリト
ールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジペン
タエリスリトールヘキサアクリレートなどが挙げ
られる。また、その他の光重合性化合物として
は、１・４−ブチレングリコールジアクリレー
ト、１・６−ヘキサンジオールジアクリレート、
ポリエチレングリコールジアクリレート、市販の
オリゴエステルアクリレートなどが挙げられる。 光重合性化合物としては、上記の化合物のうち
の１種を単独で用いてもよいし２種以上を併用し
てもよく、その使用量は、通常上記のベースポリ
マー100重量部に対して１〜100重量部の範囲とす
るのがよい。この使用量が少なすぎると、感圧性
接着剤層の光照射による三次元網状化が不充分と
なり、接着薄板の素子小片に対する接着力の低下
の程度が小さすぎて好ましくない。また、この使
用量が多すぎると、感圧性接着剤層の可塑化が著
しく半導体ウエハ切断時に必要な接着力が得られ
ないため好ましくない。 上記の光重合開始剤としては、例えばイソプロ
ピルベンゾインエーテル、イソブチルベンゾイン
エーテル、ベンゾフエノン、ミヒラー氏ケトン、
クロロチオキサントン、ドデシルチオキサント
ン、ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサ
ントン、アセトフエノンジエチルケタール、ベン
ジルジメチルケタール、α−ヒドロキシシクロヘ
キシルフエニルケトン、２−ヒドロキシメチルフ
エニルプロパンなどが挙げられ、これらのうちの
１種を単独あるいは２種以上の混合で使用すれば
よい。 この光重合開始剤の使用量としては、通常上記
のベースポリマー100重量部に対して0.1〜５重量
部の範囲とするのがよい。この使用量が少なすぎ
ると、感圧性接着剤層の光照射による三次元網状
化が不充分となり、接着薄板の素子小片に対する
接着力の低下の程度が小さすぎて好ましくない。
また、この使用量が多すぎるとそれに見合う効果
が得られないばがりか、素子小片の表面にこの光
重合開始剤が残留するため好ましくない。なお、
必要に応じてこの光重合開始剤とともにトリエチ
ルアミン、テトラエチルペンタアミン、ジメチル
アミノエタノールなどのアミン化合物を光重合促
進剤として併用してもよい。 上記の各成分が混合されてなる感圧性接着剤組
成物を用いて感圧性接着剤層を形成するには、光
透過性の支持体上にこの組成物を塗布し、必要に
応じて加熱すればよい。このようにして形成され
る感圧性接着剤層の厚みとしては通常５〜40μｍ
であるのがよい。 また、この感圧性接着剤層は、通常100％モジ
ユラス（20℃）が10Kg／cm²以下であるのがよく、
また、通常はトルエンに24時間浸漬して求めたゲ
ル分率が55重量％未満でゲルの膨潤度が20倍以上
であるのがよい。 この発明において上記の光透過性の支持体と感
圧性接着剤層とからなる接着薄板を用いて半導体
ウエハを素子小片に切断分離およびピツクアツプ
するには、まず上記薄板に半導体ウエハを貼り付
けて固定したのち、回転丸刃でこのウエハを素子
小片に切断する。 この際の接着薄板の半導体ウエハに対する180°
剥離接着力（剥離速度300mm／分）は、光照射前
には通常200〜1000ｇ／20mmであり、上記の切断
時に加えられる通常２Kg／cm²程度の水圧によつて
もこの接着薄板から素子小片が剥がれ落ちること
はない。 その後、接着薄板（感圧性接着剤層）のピツク
アツプするべき素子小片に対応する部分にのみ上
記薄板の支持体側から高圧水銀ランプ、超高圧水
銀ランプなどにより、180〜460nmの波長の光を
数秒ないし数分程度照射する。照射部分の感圧性
接着剤層は、光重合性化合物同志が重合するとと
もにベースポリマーにもラジカルが発生してこの
ポリマーと光重合性化合物とが反応することによ
り、接着剤層は硬化し三次元網状化する。 なお、ここでいう三次元網状化とは、通常、接
着剤層をトルエンに24時間浸漬して求めたゲル分
率が光照射前の約1.4倍以上となり、かつこのゲ
ル分率が55重量％以上となることを意味する。ま
た、光照射後の上記の接着剤層は、上記と同様に
して求めたゲルの膨潤度が通常18倍以下となるの
がよい。 このように三次元網状化することにより、接着
剤層の凝集力は光照射前に比べて著しく上昇し、
通常100％モジユラス（20℃）が20Kg／cm²以上と
なる。これにともないこの接着剤層の粘着性はほ
とんど失われて、接着薄板の素子小片に対する接
着力は大幅に低下し、このときの180°剥離接着力
（剥離速度300mm／分）は通常150ｇ／20mm以下と
なる。 なお、上記接着剤層のピツクアツプするべき素
子小片に対応する部分にのみ光照射を行う方法と
しては、高圧水銀ランプや超高圧水銀ランプで発
生した光を集光し、光学レンズ系あるいは光フア
イバーを用いて所望の照射部分に光を導く方法が
ある。また、上記照射するべき部分以外を適当な
手段でマスクして、このマスク状態で通常方式の
光照射を行うようにしてもよい。 このようにして接着力が著しく低下された部分
の素子小片は、ついで接着薄板側からニードルで
突き上げられ、エアピンセツトで吸着するなどの
方法によりピツクアツプされると同時にマウント
される。この際、上記素子小片が50mm²以上の大き
さであつても、前記接着力の低下によつてピツク
アツプを容易に行うことができ、またピツクアツ
プするべき小片の接着力だけが低下しているため
隣接小片の同時剥離などをきたすことなく、素子
小片を１個づつ確実にピツクアツプすることがで
きる。 以下に、この発明の実施例を記載する。以下に
おいて部とあるのは重量部を意味する。 実施例 １ アクリル酸ブチル100部、アクリロニトリル５
部およびアクリル酸５部からなる配合組成物をト
ルエン中で共重合させて数平均分子量300000のア
クリル系共重合物を得た。 この共重合物100部にポリイソシアネート化合
物（日本ポリウレタン社製商品名コロネートＬ）
５部、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペ
ンタアクリレート15部およびα−ヒドロキシシク
ロヘキシルフエニルケトン１部を添加し混合して
感圧性接着剤組成物を調製した。 この組成物を50μｍの厚みのポリエチレンテレ
フタレートフイルムの片面に接着剤層の厚みが
10μｍとなるように塗工し、130℃で３分間加熱
して接着薄板を得た。 つぎに、この接着薄板に直径５インチの大きさ
の半導体ウエハを貼り付け、回転丸刃を用いて50
mm²の大きさの素子小片に切断した。この切断は２
Kg／cm²の水圧の水で洗浄しながら行つたが、素子
小片が剥がれ落ちることはなかつた。 この切断後、接着薄板の支持体側から高圧水銀
ランプ（40W／cm）で発生した光を集光して５秒
間ピツクアツプするべき素子小片に対応する部分
にのみ光照射したのち、この照射部分の素子小片
をニードルで突き上げるとともにエアピンセツト
で吸着することによりピツクアツプした。このピ
ツクアツプ作業は非常に容易で、しかも接着剤層
の素子小片への移行は全く認められず、隣接する
素子小片の飛散も生じなかつた。 比較例 ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ
アクリレート15部およびα−ヒドロキシシクロヘ
キシルフエニルケトン１部を使用しなかつた以外
は、実施例１と同様にして比較のための接着薄板
をつくり、この薄板を用いて実施例１と同様の半
導体ウエハの処理を行つた。 この処理においては、切断作業は比較的良好に
行うことができたが、切断後素子小片をピツクア
ツプする際にこの小片が接着薄板に強固に接着さ
れたままであるため、ピツクアツプを円滑に行う
ことができなかつた。 実施例 ２ アクリル系共重合物（実施例１と同じもの）
100部にポリイソシアネート化合物（実施例１と
同じもの）５部、ペンタエリスリトールトリアク
リレート20部およびイソブチルベンゾインエーテ
ル0.5部を添加し混合して感圧性接着剤組成物を
調製した。この組成物を用いて実施例１と同様に
して接着薄板を得た。この薄板を用いて実施例１
の場合と同様の半導体ウエハの処理を行つたとこ
ろ、切断作業およびピツクアツプ作業が容易でま
たピツクアツプ時の素子小片の飛散は全くみられ
なかつた。 実施例 ３ アクリル系共重合物（実施例１と同じもの）
100部にポリイソシアネート化合物（実施例１と
同じもの）５部、ジペンタエリスリトールモノヒ
ドロキシペンタアクリレート10部、ジメチルチオ
キサントン１部およびトリエチルアミン１部を添
加し混合して感圧性接着剤組成物を調製した。こ
の組成物を用いて実施例１と同様にして接着薄板
を得た。この薄板を用いて実施例１の場合と同様
の半導体ウエハの処理を行つたところ、切断作業
およびピツクアツプ作業が容易でまたピツクアツ
プ時の素子小片の飛散は全くみられなかつた。 実施例 ４ アクリル酸ブチル100部とアクリル酸7.5部とか
らなる配合組成物をトルエン中で共重合させて、
数平均分子量300000のアクリル系共重合物を得
た。共重合物としてこのアクリル系共重合物を用
いた以外は実施例１と同様にして接着薄板を得
た。この接着薄板を用いて実施例１の場合と同様
の半導体ウエハの処理を行つたところ、切断作業
およびピツクアツプ作業が容易でまたピツクアツ
プ時の素子小片の飛散は全く認められなかつた。 実施例 ５ ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ
アクリレート15部のかわりに１・６−ヘキサンジ
オールアクリレート40部を用いた以外は実施例１
と同様にして接着薄板を得た。この薄板を用いて
実施例１の場合と同様の半導体ウエハの処理を行
つたところ、切断作業およびピツクアツプ作業が
容易でまたピツクアツプ時の素子小片の飛散は全
く認められなかつた。 実施例 ６ ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ
アクリレート15部のかわりに多官能オリゴエステ
ルアクリレート（東亜合成化学工業社製商品名ア
ロニツクスＭ−8030）50部を用いた以外は実施例
１と同様にして接着薄板を得た。この薄板を用い
て実施例１の場合と同様の半導体ウエハの処理を
行つたところ、切断作業およびピツクアツプ作業
が容易でまたピツクアツプ時の素子小片の飛散は
全く認められなかつた。 つぎに、上記の実施例および比較例で用いた接
着薄板ないしこの薄板形成用の感圧性接着剤組成
物につき、光照射前後の180°剥離接着力、100％
モジユラス、ゲル分率およびゲルの膨潤度を下記
の方法にて測定した。 〈180°剥離接着力〉 接着薄板の半導体ウエハに対する180°剥離接着
力（剥離速度300mm／分）を測定した。また、上
記の接着薄板を半導体ウエハに貼り付けて支持体
側から前記実施例ないし比較例と同様の条件で光
照射したのちの上記の接着力を測定した。 〈100％モジユラス〉 感圧性接着剤組成物をそれぞれ剥離処理を施し
た50μｍの厚みのポリエチレンテレフタレートフ
イルムの表面に厚みが10μｍとなるように塗工
し、130℃で３分間加熱したのち、50mm×50mmの
大きさに切断し、棒状にまとめることにより断面
積が0.5mm²の糸状の試験片を得た。この試験片に
ついて20℃における100％モジユラスを測定した。
また、この試験片に前記実施例ないし比較例と同
様の条件で光照射したのち、同様の100％モジユ
ラスを測定した。 〈ゲル分率、ゲルの膨潤度〉 感圧性接着剤組成物をそれぞれ100％モジユラ
ス用試験片の場合と同様にして塗工、加熱を行つ
たのち、50mm×50mmの大きさに切断したものを試
験片とした。この試験片をトルエンに24時間浸漬
してゲル分率とゲルの膨潤度を調べた。また、こ
の試験片に前記実施例ないし比較例と同様の条件
で光照射したのち、これをトルエンに24時間浸漬
してゲル分率とゲルの膨潤度を調べた。 上記の試験結果を下記の表に示した。なお、下
記の表においてＡ欄は光照射前の測定値を示し、
Ｂ欄は光照射後の測定値を示す。

【表】 上記の結果から明らかなように、この発明の半
導体ウエハの処理方法によれば、半導体ウエハの
素子小片への切断時には、前記の接着薄板と素子
小片とが強固に接着しているため素子小片が剥が
れ落ちることがなく、しかもウエハ切断後には、
前記の接着薄板の支持体側からピツクアツプする
べき素子小片部分にのみ光照射することにより素
子小片の大きさが50mm²以上であつてもピツクアツ
プを容易に行うことができるとともに隣接する素
子小片が飛散することもない。 また、このように素子小片のピツクアツプを容
易に行える理由の一つは、前記の接着薄板の感圧
接着剤層が光照射により三次元網状化して凝縮力
が著しく上昇するのにともない素子小片に対する
接着力が大幅に低下するためであることがわか
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 半導体ウエハを素子小片に切断分離したのち
   この小片をピツクアツプする処理方法であつて、
   上記ウエハを光透過性の支持体とこれに設けられ
   た光照射により硬化し三次元網状化する性質を有
   する感圧性接着剤層とからなる接触薄板上に上記
   接着剤層を介して貼り付けた状態で素子小片に切
   断分離し、その後上記接着剤層のピツクアツプす
   るべき素子小片に対応する部分にのみ上記支持体
   を介して光照射し、この照射部分の上記小片を接
   着薄板側からニードルで突き上げてピツクアツプ
   することからなり、かつ上記の感圧性接着剤層が
   ベースポリマー100重量部、分子内に光重合性炭
   素−炭素二重結合を少なくとも２個有する低分子
   量化合物１〜100重量部および光重合開始剤0.1〜
   ５重量部を必須成分として含んでなる、半導体ウ
   エハに対する180°剥離接着力（剥離速度300mm／
   分）が光照射前で200〜1000ｇ／20mmであり、こ
   の接着力が光照射により150ｇ／20mm以下となる
   感圧性接着剤組成物からなることを特徴とする半
   導体ウエハの処理方法。 ２ 感圧性接着剤層が光照射によりそのゲル分率
   が55重量％以上でかつ光照射前のゲル分率の1.4
   倍以上となる特許請求の範囲第１項記載の半導体
   ウエハの処理方法。